Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 86
Hiện tại trên lộ 971 đã được đặt bù cốđịnh tại vị trí nút 19 trên sơđồ PSS với dung lượng bù là 300kVAr, lộ 972 đã được đặt bù cố định tại vị trí nút 48 trên sơđồ PSS với dung lượng bù là 600kVAr. Tuy nhiên do sự gia tăng của phụ tải hàng năm (15 – 17%) nên các bộ tụ bù đã không đảm bảo cung cấp đủ nguồn công suất phản kháng cho lưới điện. Do đó, có thể tính toán để thực hiện bù thêm dung lượng bù mới vào lưới điện nhằm nâng cao chất lượng điện áp cho lưới điện.
Nguyên tắc bù công suất phản kháng cho lưới điện 10kV thành phố Sơn La:
- Hiện tại, trong các giờ thấp điểm và giờ bình thường của các lộ 971 và lộ 972 thì sự quá tải, sụt áp là không lớn. Do đó, các tụ bù đặt vào các lộ sẽ chủ yếu là các tụ bù ứng động, chỉ bù cho giờ cao điểm, còn trong giờ thấp điểm sẽ ngắt ra khỏi lưới điện.
- Việc tính toán số lượng tụ bù, loại tụ bù và dung lượng bù phải đảm bảo với dung lượng bù đặt vào vừa đủ để có thể nâng cao được chất lượng điện trong giờ cao điểm và không gây dư thừa công suất phản kháng trong giờ thấp điểm (vì khi dư thừa công suất phản kháng sẽ làm tăng tổn thất công suất, tổn thất điện năng, gây quá điến áp...);
- Việc bù công suất phản kháng cho các lộ sẽ thực hiện trong giờ cao điểm, với dung lượng bù hạn chế, vừa đủ để bù được lượng tổn thất công suất phản kháng trên đường dây trong giờ cao điểm, sau đó tiến hành kiểm tra với các thời điểm còn lại để kiểm tra mức điện áp;
- Việc thực hiện bù công suất phản kháng cho các lộ đường dây được thực hiện bằng chương trình bù kinh tế CAPO của phần mềm PSS/ADEPT: Chỉ cần nhập số lượng tụ bù, loại tù bù và dung lượng tụ bù... thì phần mềm sẽ tự động chọn vị trí bù tối ưu, kinh tếđểđặt bù vào lưới điện. Nếu không kinh tế (tức là không giảm được tổn thất công suất, tổn thất điện năng...) thì phần mềm sẽ không đặt bù.
3.4.1.1.Thực hiện bù công suất phản kháng cho lộ 971
Tại thời điểm cao điểm, dòng công suất phản kháng trên đường dây là Q = 2048kVAr. Do đó, ta chỉ cần bù với dung lượng đủ để giảm thấp hoặc triệt tiêu được dòng công suất phản kháng này trên đường dây và số lượng tụ bù là nhỏ nhất để có thể dễ dàng trong quản lý vận hành...
Sau khi thực hiện mô phỏng với nhiều phương án khác nhau như:
- Giữ nguyên vị trí tụ bù và dung lượng bù hiện hữu là 300kVAr tại vị trí nút 19 trên sơđồ PSS, đặt 03 tụ bù cốđịnh có dung lượng mỗi tụ là 300kVAr và 03 bộ tụ bù ứng động có dung lượng là 300kVAr trong chương trình CAPO.
- Giữ nguyên vị trí tụ bù và dung lượng bù hiện hữu là 300kVAr tại vị trí nút 19 trên sơđồ PSS, đặt 02 tụ bù cốđịnh có dung lượng mỗi tụ là 600kVAr và 02 bộ tụ bù ứng động có dung lượng là 400kVAr trong chương trình CAPO.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 87
- Giữ nguyên vị trí tụ bù và dung lượng bù hiện hữu là 300kVAr tại vị trí nút 19 trên sơđồ PSS, đặt 01 tụ bù cốđịnh có dung lượng mỗi tụ là 600kVAr và 03 bộ tụ bù ứng động có dung lượng là 400kVAr trong chương trình CAPO.
Kết quả:
Phương án: Giữ nguyên vị trí tụ bù và dung lượng bù hiện hữu là 300kVAr tại vị trí nút 19 trên sơđồ PSS, đặt 03 tụ bù ứng động có dung lượng mỗi tụ là 400kVAr vào các nút 41, nút 54, nút 57 và 01 bộ tụ bù cốđịnh có dung lượng là 600kVAr vào nút 29 trên sơđồ PSS là có hiệu quả giảm tổn thất công suất nhiều nhất, tuy nhiên chất lượng điện áp trong giờ cao điểm vẫn không đảm bảo vì còn nhiều nút trung áp và hạ áp có điện áp thấp hơn độ lệch điện áp cho phép. Cụ thể như sau:
- Tổn thất điện áp trên đường dây lộ 971 sau khi bù kinh tế:
Bảng 3.13.Các nút 10 kV lộ 971 có điện áp thấp hơn điện áp định mức Stt Nút Đ(kV) iện áp Độ lệch (%) điện áp Stt Nút Đ(kV) iện áp Độ lệch (%) điện áp 1 14 9.607 -3.9 23 37 9.468 -5.3 2 15 9.607 -3.9 24 38 9.468 -5.3 3 16 9.595 -4.0 25 39 9.457 -5.4 4 17 9.592 -4.1 26 40 9.451 -5.5 5 18 9.587 -4.1 27 41 9.448 -5.5 6 19 9.568 -4.3 28 42 9.429 -5.7 7 20 9.539 -4.6 29 43 9.427 -5.7 8 21 9.539 -4.6 30 44 9.413 -5.9 9 22 9.527 -4.7 31 45 9.410 -5.9 10 23 9.525 -4.8 32 46 9.456 -5.4 11 24 9.470 -5.3 33 47 9.451 -5.5 12 25 9.453 -5.5 34 48 9.447 -5.5 13 26 9.452 -5.5 35 49 9.429 -5.7 14 27 9.450 -5.5 36 50 9.426 -5.7 15 28 9.468 -5.3 37 51 9.405 -6.0 16 29 9.468 -5.3 38 53 9.587 -4.1 17 30 9.466 -5.3 39 54 9.539 -4.6 18 31 9.527 -4.7 40 55 9.538 -4.6 19 32 9.504 -5.0 41 56 9.527 -4.7 20 33 9.500 -5.0 42 57 9.513 -4.9 21 34 9.480 -5.2 43 58 9.507 -4.9 22 36 9.479 -5.2 44 59 9.510 -4.9 Trung bình -5,1%
- Vị trí các nút đặt bù và tổn thất công suất trên đường dây lộ 971 sau bù kinh tế:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 88
Hình 3.24. Vị trí các tụ bù trên đường dây lộ 971
Do 02 bộ tụ bù ứng động được đặt tại hai nút 54 và 57 là gần nhau (khoảng cách là 0,59km) nên có thể ghép hai bộ tụ này vào cùng một nút 54 như hình 3.24 để dễ dàng cho việc quản lý vận hành, bảo dưỡng tụ…như hình 3.25:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 89
Hình 3.25. Hiện trạng lộ 971 giờ cao điểm sau bù
Như vậy:Với phương án bù kinh tế đã giảm được tổn thất công suất, tổn thất điện năng, nhưng không đảm bảo được chất lượng điện áp cho lộ 971 tronggiờ cao điểm.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 90
Với số lượng tụ bù, dung lượng tụ bù, loại tụ bù và vị trí các tụ bù thực hiện được trong giờ cao điểm tối (17h – 19h), thực hiện kiểm tra với các thời điểm còn lại:
- Hiện trạng đường dây lộ 971 tại giờ cao điểm trưa (11h -13h) sau bù kinh tế:Tại thời điểm này, vẫn còn 15 nút trung áp 10kV và 22 nút hạ áp 0,4kV có điện áp thấp hơn mức lệch điện áp cho phép như hình 3.26:
Hình 3.26. Hiện trạng đường dây lộ 971 giờ cao điểm trưa sau bù
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 91
Trong giờ thấp điểm, các tụ bù ứng động được tựđộng ngắt ra khỏi lưới điện, điện áp trên tất cả các nút trung áp 10kV đều đảm bảo, chỉ có 01 nút hạ áp 0,4kV có điện áp thấp hơn mức lệch điện áp cho phép như trong hình 3.27: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.27. Hiện trạng đường dây lộ 971 giờ thấp điểm sau bù
- Hiện trạng đường dây lộ 971 trong giờ bình thường sau bù kinh tế: Trong thời điểm này xảy ra quá tải trên nhiều nút, nên thực hiện đóng cưỡng bức các bộ tụ bù ứng động.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 92
+ Khi đóng tất cả các tụ bù ứng động như trong giờ cao điểm: Điện áp tất cả các nút trung áp 10kV đều nằm trong giới hạn độ lệch điện áp cho phép, chỉ có 13 nút hạ áp 0,4kV có điện áp thấp hơn định mức như trong hình 3.28 :
Hình 3.28. Hiện trạng đường dây lộ 971 giờ bình thường sau bù
+ Tại thanh cái máy biến áp T1 dư thừa một lượng công suất phản kháng là 367,057kVAr như trong hình 3.28, cần thực hiện điều chỉnh dung lượng bù cho phù hợp:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 93
Hình 3.29. Công suất trên đường dây lộ 971 giờ bình thường sau bù
+ Điều chỉnh lại dung lượng bù trong giờ bình thường: Khi thực hiện đóng tụ bù 800kVAr tại nút 54 và cắt bỏ tụ bù 400kVAr tại nút 41 như trong hình 3.30 thì lượng công suất phản kháng dư thừa đã bị loại bỏ và vẫn đảm bảo điện áp như khi dư thừa (hình 3.30):
Hình 3.30. Hiện trạng lộ 971 giờ bình thường sau khi điều chỉnh dung lượng bù
- Tổn thất công suất sau bù lộ 971:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 94 Thời gian Tổn thất công suất tác dụng (kW) Tổn thất công suất phản kháng (kVAr) Giờ cao điểm (17h -19h) 214 273 Giờ thấp điểm (24h – 6h) 44 50 Giờ cao điểm trưa (11h – 13h) 190 242 Giờ bình thường (các giờ còn lại) 116 140 Trung bình 141 176 - Tổn thất kỹ thuật lộ 971sau bù: Bảng 3.15.Tổn thất kỹ thuật lộ 971sau bù Tổn thất công suất (%) Tổn thất điện năng (%) Tổn thất điện áp (%) 6.1 3,3 -5,1
Nhận xét: Việc thực hiện bù công suất phản kháng cho lộ 971 đã nâng cao được chất lượng điện áp, giảm được tổn thất công suất, tổn thất điện năng, mang lại hiệu quả kinh tế cho việc kinh doanh và vận hành lưới điện. Tuy nhiên lượng giảm tổn thất chưa nhiều, nhất là trong các giờ cao điểm thì chất lượng điện áp các nút trung áp 10kV vẫn chưa đảm bảo, trong khi dung lượng bù đã bằng với dòng công suất phản kháng tại thanh cái đầu nguồn.
Do đó, cần tiến hành các biện pháp kỹ thuật khác để có thể nâng cao được điện áp, giảm được tổn thất công suất cho lộ 971.
3.4.1.2.Thực hiện bù công suất phản kháng cho lộ 972
Giữ nguyên vị trí tụ bù và dung lượng bù hiện hữu, thực hiện đặt thêm 01 tụ bù ứng động có dung lượng mỗi bộ tụ là 900kVAr vào nút38 và 01 bộ tụ bù ứng động có dung lượng 300kVAr vào nút 55 trên sơđồ PSS. Trong giờ cao điểm thì các tụ bù này được tự động đóng vào lưới, ngoài giờ cao điểm thì được tự động ngắt khỏi lưới điện. Kết quả sau khi thực hiện bù như trên đã nâng cao được chất lượng điện áp trên lưới điện trong giờ cao điểm. Cụ thể như sau:
Sau khi thực hiện mô phỏng với nhiều phương án khác nhau như:
- Giữ nguyên vị trí tụ bù và dung lượng bù hiện hữu là 300kVAr tại vị trí nút 48 trên sơđồ PSS, đặt 03 tụ bù cốđịnh có dung lượng mỗi tụ là 300kVAr và 03 bộ tụ bù ứng động có dung lượng là 300kVAr trong chương trình CAPO.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 95
- Giữ nguyên vị trí tụ bù và dung lượng bù hiện hữu là 300kVAr tại vị trí nút 48 trên sơđồ PSS, đặt 02 tụ bù cốđịnh có dung lượng mỗi tụ là 600kVAr và 02 bộ tụ bù ứng động có dung lượng là 600kVAr trong chương trình CAPO.
- Giữ nguyên vị trí tụ bù và dung lượng bù hiện hữu là 600kVAr tại vị trí nút 48 trên sơđồ PSS, đặt 01 bộ tụ bù cố định có dung lượng là 600kVAr và 01 bộ tụ bù ứng động có dung lượng là 600kVAr, 01 bộ tụ bù ứng động có dung lượng là 1200kVAr trong chương trình CAPO.
Kết quả:
Phương án: Giữ nguyên vị trí tụ bù và dung lượng bù hiện hữu là 600kVAr tại vị trí nút 48 trên sơđồ PSS, đặt 01 bộ tụ bù cốđịnh có dung lượng là 600kVAr vào nút 37, 01 bộ tụ bù ứng động có dung lượng là 600kVAr vào nút 13, 01 bộ tụ bù ứng động có dung lượng là 1200kVAr vào nút 63 trên sơđồ PSS là có hiệu quả giảm tổn thất điện áp nhiều nhất, tuy nhiên lượng giảm tổn thất công suât và tổn thất điện năng ít, chất lượng điện áp trong giờ cao điểm tối (17h – 19h) vẫn không đảm bảo vì còn nhiều nút trung áp và hạ áp có điện áp thấp hơn độ lệch điện áp cho phép. Cụ thể như sau:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 96 Bảng 3.16.Các nút 10 kV lộ 972 có độ lệch điện áp thấp hơn độ lệch điện áp cho phép Stt Nút Điện áp (kV) Độ lệch điện áp (%) Stt Nút Điện áp (kV) Độ lệch điện áp (%) 1 4 9.669 -3.31 31 35 9.442 -5.580 2 5 9.659 -3.41 32 36 9.437 -5.630 3 6 9.611 -3.89 33 37 9.434 -5.660 4 7 9.604 -3.96 34 38 9.422 -5.780 5 8 9.603 -3.97 35 39 9.421 -5.79 6 9 9.602 -3.98 36 40 9.419 -5.81 7 10 9.609 -3.91 37 41 9.418 -5.82 8 11 9.577 -4.23 38 42 9.417 -5.83 9 12 9.577 -4.23 39 43 9.419 -5.81 10 13 9.547 -4.53 40 44 9.419 -5.81 11 14 9.547 -4.53 41 45 9.419 -5.81 12 15 9.533 -4.67 42 46 9.484 -5.16 13 16 9.533 -4.67 43 48 9.486 -5.14 14 17 9.515 -4.85 44 49 9.486 -5.14 15 18 9.515 -4.85 45 50 9.486 -5.14 16 19 9.512 -4.88 46 51 9.485 -5.15 17 20 9.509 -4.91 47 52 9.486 -5.14 18 21 9.509 -4.91 49 53 9.478 -5.22 19 22 9.507 -4.93 49 54 9.476 -5.24 20 23 9.507 -4.93 50 55 9.478 -5.22 21 24 9.482 -5.18 51 56 9.476 -5.24 22 25 9.482 -5.18 52 57 9.473 -5.27 23 26 9.481 -5.19 53 58 9.48 -5.2 24 27 9.484 -5.16 54 59 9.481 -5.19 25 28 9.463 -5.37 55 60 9.482 -5.18 26 29 9.46 -5.4 56 61 9.481 -5.19 27 30 9.46 -5.4 57 62 9.48 -5.2 28 31 9.46 -5.4 58 63 9.484 -5.16 29 33 9.446 -5.54 59 64 9.482 -5.18 30 34 9.445 -5.55 60 65 9.482 -5.18 Trung bình -5,1%
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 97
- Hiện trạng và các vị trí bù trên đường dây lộ 972 giờ cao điểm (17h -19h) sau khi bù kinh tế:
Hình 3.31. Hiện trạng đường dây lộ 972 trong giờ cao điểm tối sau bù
Nhận xét: Với phương án bù kinh tế, lượng giảm được tổn thất công suất, tổn thất điện năng không nhiều, không đảm bảo được chất lượng điện áp cho lộ 972 trong giờ cao điểm.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 98
Với số lượng tụ bù, dung lượng tụ bù, loại tụ bù và vị trí các tụ bù thực hiện được trong giờ cao điểm tối (17h – 19h). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Hiện trạng đường dây lộ 972 tại giờ cao điểm trưa (11h -13h) sau bù kinh tế: + Khi nối tất cả các bộ tụ bù mới vào lưới điện: Điện áp các nút trung áp 10kV đều nằm trong giới hạn độ lệch điện áp cho phép, có 06 nút hạ áp 0,4kV có điện áp thấp hơn mức lệch điện áp cho phép như hình 3.32:
Hình 3.32. Hiện trạng đường dây lộ 972 trong giờ cao điểm trưa
+ Tại thanh cái máy biến áp T2 dư thừa một lượng công suất phản kháng là 603,272kVAr như trong hình 3.33:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 99